习题动量守恒和能量守恒答案.doc

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1、第三章动量守恒定律和能量守恒定律一、选择题1、A、B两木块质量分别为mA和mB,且mB=2mA,其速度分别-2v和v,则两木块运动动能之比EKA/EKB为[B](A)(B)(C)(D)-1:22、考虑下列四个实例,你认为哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒?[A](A)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升(B)物体作圆锥摆运动(C)抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力)(D)物体在光滑斜面上自由滑下二、填空题1、质量为0.02kg的子弹,以200m/s的速率打入一固定的墙壁内,设子弹所受阻力与其进入墙壁的深度x的关系如图7所示,

2、则该子弹能进入墙壁的深度为;此过程中所做的功为。答案:0.21cm;400J2、一质量为m的物体静止在倾斜角为a的斜面下端,后沿斜面向上缓慢地被拉动了l的距离,则合外力所作功为__________。答案:mglsina3、质量为m的物体,从高为h处由静止自由下落到地面上,在下落过程中忽略阻力的影响,则物体到达地面时的动能为__________。(重力加速度为g)答案:mgh4、一物体放在水平传送带上,物体与传送带间无相对滑动,当传送带作加速运动时,静摩擦力对物体作功为__________。(仅填“正”,“负”或“零”)答案:正5、光滑

3、水平面上有一质量为m=1kg的物体,在恒力(SI)作用下由静止开始运动,则在位移为x1到x2内,力做的功为__________。答案:三、判断题1、质点系机械能守恒的条件是:系统的非保守内力和系统合外力做功之和为零。答案:正确2、一力学系统由两个质点组成,它们之间只有引力作用。若两质点所受外力的矢量和为零,则此系统的机械能一定守恒。h答案:错误3、一质点以初速v0竖直上抛,它能达到的最大高度为h0。当质点在光滑长斜面上,以初速v0向上运动质点仍能到达高度h0(忽略空气阻力)。答案:正确4、一质点以初速v0竖直上抛,它能达到的最大高度为

4、h0。当质点以初速v0竖直角度为45°上抛,质点仍能到达高度h0(忽略空气阻力)。答案:错误四、计算题1、质量为1kg的物体,由水平面上点O以初速度v0=10m/s竖直上抛,若不计空气的阻力,求(1)物体从上抛到上升到最高点过程中,重力的所做的功;(2)物体从上抛到上升到最高点,又自由降落到O点过程中,重力的所做的功;(3)讨论在物体上抛运动中动能和势能的关系;(4)物体的最大势能(要求用动能定理求解)。解答:(1)规定向上的方向为正。物体从上抛到上升到最高点过程中,只有重力的作用,由动能定理得负号说明重力做功的方向与运动方向相反。(

5、2)规定向上的方向为正。物体从上抛到上升到最高点,又自由降落到O点(速度为v2=-10m/s)过程中,只有重力的作用,由动能定理得(3)物体在上抛运动中机械能守恒在物体上抛运动中,动能和势能不断转换,其和不变(4)物体的最大势能为:在上抛的最高点,势能最大或者2、速率为300m/s水平飞行的飞机,与一身长0.1m、质量为0.2kg的飞鸟碰撞,假设碰撞后小鸟粘在飞机上,同时忽略小鸟在碰撞前的速度,求(1)小鸟在碰撞后的动能;(2)假设飞机在碰撞前的动能为9´108J,求飞机的质量及碰撞后飞机的动能;(3)讨论在碰撞过程中小鸟和飞机系统的

6、动能变化;(4)若飞机飞行高度为1万米的高空,以地面为零势面,飞机的重力势能为多少。(取重力加速度g=10m/s2)解答:(1)由于小鸟的质量远远小于飞机的质量,因此小鸟在碰撞后,速度近似为300m/s,动能为(2)飞机的质量为(3)在碰撞过程中,冲击力做功,小鸟和飞机系统动能减小(4)飞机的重力势能3、、一质量为10kg的物体,沿x轴无摩擦地滑动,t=0时刻,静止于原点,求(1)物体在力的作用下运动了3米,求物体的动能;(2)物体在力的作用下运动了3秒,求物体的动能。解答:(1)由动能定理得(2)由冲量定理得3秒后物体的速度为所以物

7、体的动能为方法2:由牛顿第二定律先求速度,再求解动能。4、一物体与斜面间的摩擦系数m=0.20,斜面固定,倾角a=45°.现给予物体以初速率v0=10m/s,使它沿斜面向上滑,如图所示.求:(a)物体能够上升的最大高度h;(b)该物体达到最高点后,沿斜面返回到原出发点时的速率v。(取重力加速度g=10m/s2)解答:(a)根据功能原理,有4.5(m)(b)根据功能原理有8.16(m/s)5、一物体在介质中按规律做直线运动,为常数。设介质对物体的阻力正比于速度的平方。试求物体由运动到时,阻力所做的功。(已知阻力系数为.)解:利用题中条件

8、可以得到力的表达式,然后根据功的定义求解,由可知物体运动速度,所以阻力为.又由,将消去后可得所以阻力做功为6、有一保守力,沿x轴作用于质点上,式中A、B为常量,x以m计,F以N计。(1)取x=0时,试计算与此力相应的势能

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